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目前,汽車車身生產(chǎn)中,特別是沖壓生產(chǎn)中,使用最多的有冷軋鋼板和熱軋 鋼板。冷軋鋼板表面質(zhì)量高,多用于車身外覆蓋件,熱軋鋼板多用于底盤車架等要求一定強度且對表面要求不高的車身零件。
白車身鋼板的厚度大致為0.2-3.0mm, 其中0.6-2.0是現(xiàn)在白車身鋼板的優(yōu)選厚度。它們具有很好的塑性加工性能,其強度和剛度也能完全滿足汽車車身的強度和剛度要求,同時能滿足車身拼焊的焊接要求。 1、鋼板成形性能評價 白車身上各功能劃區(qū)明確,每個零件都起到各自的有效應(yīng)用。因此為達到合理、有效利用鋼板材料的目的,勢必需要對各部分零件材料選用有嚴(yán)格的要求, 需要有一定的鋼板成形性能評價能力。 1.1薄板成形的基本概念 金屬薄板的成形性是指板材適應(yīng)各種成形加工過程的能力,通常定義為:在給定的加工條件,板材承受變形而不產(chǎn)生斷裂或失穩(wěn)失效的能力。從廣義上說,成形性還包括成形件的貼模性和形狀穩(wěn)定性。 1.2最佳成形性能的衡量標(biāo)準(zhǔn) a.均勻應(yīng)變分布; b.承受平面內(nèi)壓縮應(yīng)力而無起皺; c.可達到較高應(yīng)變而無頸縮或斷裂; d.承受平面內(nèi)剪切應(yīng)力而無斷裂; e.零件從凹模出來后保持其形狀; f.保持表面光潔、減低表面損傷。 1.3薄板成形性的影響因素 選材重點關(guān)注點: a.材料因素:厚度、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定寬度、屈服強度、抗拉強度、屈服延伸、總延伸率、n值、r值、表面形貌、油品、LDH、鍍層; b.模具因素:坯料在模具中的位置、耐磨護板的公差、模具對中、模具拋光、模具所用材料及剛度、 表面處理、拉延筋、模具所有圓角半徑、間隙、模具劃擦傷; c.沖壓工藝因素:沖頭導(dǎo)軌、沖頭與沖床的平坦度與平行度、沖頭加載曲線、外滑塊載荷、內(nèi)滑塊載荷、 閉合高度、氣壓、反向平衡壓、壓機剛度、壓機類型、沖壓所用潤滑; d.坯料因素:坯料尺寸、坯料形狀、上料機械手位置、旋轉(zhuǎn)彎曲或拉平、邊部狀態(tài)、預(yù)彎、清洗劑類型 和用量; e.互動因素:材料溫度、模具溫度、氣候條件、止動塊墊片。 通過上述因素,我們可以看出選取零件材料時,考慮到它的成形性,應(yīng)關(guān)注以下幾方面: 延伸率:零件成形性綜合評價指標(biāo),越高表明成形性越好; 屈服強度:其值越低越容易成形; 抗拉強度:其值越高,零件強度越高,使用壽命越長; 屈強比:對于屈服強度和抗拉強度,我們希望零件擁有低的屈服強度和高的抗拉強度,因此,屈強比成為評 價零件成形性和強度的重要標(biāo)準(zhǔn)。其值越低越好。 應(yīng)變硬化指數(shù)n值:由流動應(yīng)力與應(yīng)變量關(guān)系決定,具有較高n值得薄板,在沖壓工程中,零件變形大的部 位優(yōu)先硬化,變形量減弱,而變形小的部位因硬化小而繼續(xù)變形,并促使其金屬向變形大的部位流動,使整個零件變形均勻化,延緩了局部頸縮的出現(xiàn),從而提高了鋼板的深沖性能。其值是拉脹工序時成形性好壞的指標(biāo)。 塑性應(yīng)變比r值:描述鋼板抵抗變薄的能力。r值越大表示材料越不易在厚度方向發(fā)生變形,即不易變薄或 變厚,具有良好的拉深性能。 推薦閱讀沖壓性能評價好基友,n值和r值 2、白車身零件材料選用一般原則 材料的選擇應(yīng)綜合考慮強度需求、沖壓工藝需求甚至焊接、涂裝要求和成本(有的板材焊接性不是很好, 而兩種不同類型的板材焊接時,性能也不甚理想,如冷板配熱板)。 在寶鋼的產(chǎn)品列表里面有很多型號,我們具體選擇的時候參照剛才的性能,用途和特點進行區(qū)分。也就是一般用(如BLC)為一檔、沖壓用(如BLD)為一檔、深沖壓用(如BUSD)為一檔。 具體選用原則如下: a、滿足成型要求和強度要求; b、在強度和成型性滿足的情況下選擇低牌號的鋼以降低成本; c、成型性滿足和成本不增加甚至減少的情況下,高強鋼代替普通鋼減重; d、注意像側(cè)圍這樣的大零件有可能超出材料寬度,考慮到邊緣板材質(zhì)量較差,設(shè)計零件的尺寸時應(yīng)考慮到下料尺寸,建議最大值為鋼材寬度最大值+60mm; e、終極技巧:參考成熟車型或競爭車型的同類零件材料選擇。